浅谈初中压力压强疑难问题的突破策略

孙铁军

(浙江省慈溪市逍林初级中学 315321)

压力压强是初中物理知识中重点内容，对于学生来说也是难点内容，在实际解题期间，学生经常因为无法确定压力、重力和压强概念，进而对固体液体压力、解题方法等掌握不足，思路不够清晰，所以在遇到物理压力压强动态化知识时无法无从下手，导致最终物理成绩不足.为提升学生压力压强解题质量，需要学生明确固体、液体压力压强知识概念和内容等，尽可能在考试中取得好成绩，促进学生未来发展.

一、初中压力压强基本概念介绍

液体知识，由于液体压强和密度处于的深度存在一定关系，和容器整体形状大小无关，所以可以先借助p=ρgh计算出液体压强，然后使用公式F=ρS计算出容器底部液体压力.从初中物理解题中可以得出具体解题思路，寻找固体压力和液体压强知识时解题关键内容，为使得学生更好的解决经典题型知识，需要对初中物理重点知识和难点知识进行讲解和分析.

二、初中压力压强疑难问题的突破对策

1.固体压力知识内容

图1

主要题型如下，一个重量为2N的物体，底面积是200平方米的容器，水平放置在桌面上，容器中盛有10千克的水，水的深度是30厘米，请求出容器对整个桌面的压力大小？

解题要点知识：容器放置在水平桌面上，整个桌面受到的压力都是来自于容器的，还包括容器中的液体，给予的重力，所以解决此道初中物理例题可以将容器和液体看作是一个整体，和容器的形状大小是不相关的.所以可以结合题意列式为F=G总+G器+G液.

将物理式子变式为一个重力为2N，底面积为200平方米的容器，将其放置在水平桌面上，并且容器注重盛有10千克的水，加入将一个重力为5N的物体放置到水中，容器中水不会溢出，那么请求出对桌面造成的压力？

求解要点此道物理题并未告知物体放入水中的状态，也不知道整个物理容器的形状，通过以往物理题型可以得到，容器形状并不会受到桌面固体压力影响，可以选择简单规则容器对物理条件进行分析，结合物理状态可以将其分为三种形式.第一是漂浮，第二是悬浮，第三则是沉底，(在图2中依次为abc表示)无论什么形式，都是基于原题基础上，在水中放入一个物体，桌面受到的压力都是来自整个容器，主要是容器中液体和物体的重力，所以可以将容器中液体和物体看作一个整体.

图2

图3

图2中ab物体是漂浮和悬浮状态，这时物体对液体的压力、液体对物体的浮力在物理学角度是一对相对作用力，液体对于整个容器压力，以及容器底部对于液体的支持力也是一对相互作用力，四个力都是整体中出现的内力，可以完全忽视，所以，容器对整个桌面的压力则可以表示为F=G总=G器+G物.图2中c物体是沉底状态，和容器的底部完全接触，不过物理对于容器底部的压力以及容器底部对于整个物体的支持力是整体的内力，所以不会影响整个桌面受到的压力，所以F=G总=G器+G液+G物.所以可以借助物理整体法对题型进行分析，可以忽视物体在液体中所处的状态，将整个物体看作一个方框作为代替，此道类型题可以使用图3代替，所以F=G总.

图4 图5

变式二，如图4所示，一个重力为2N的物体，底面积 是200平方米的容器放置在水平桌面上，将一个重力为1N的木块使用细绳系在容器低端，用3N的力量拉动绳子，请求出容器对整个桌面产生的压力.

此题则是在变式一基础中的a基础上添加了绳子的拉力，拉力出现在物体和容器之间，是整体的内力，可以不做考虑.所以可以从图4转化为图5，容器对于整个桌面的压力则为F=G总=G器+G液+G物.

变式三 如下图所示，一个重力为2N的物体，底面积是200平方米的容器，放置在水平桌面上，内部装有10千克的水，加入一个重为10N的实心铁块使用细线拴住，并且完全沉浸在水中，水为没有溢出，绳子的拉力是3N，那么请求出容器对整个桌面的压力.

图6 图7

解题主要内容，将容器和内部东西看作是一个整体，就是容器、液体和物体属于一个整体，物理被完全浸入水中，以及部份被浸入液体中，都不会影响最终结果，绳子的拉力出现在墙壁和物体之间，墙壁并不属于这个整体，所以，拉力不属于三者的内部，在对物体受力分析使要充分考虑，将图6转化为如图7，容器对于整个桌面的压力则为F=G总-F拉=G器+G液+G物-F拉=G器+G液+F浮.

2.液体压强知识

图8

题型是如图8所示，一个重力为2N的物体，底面积为200平方米容器放置在水平桌面上，容器之中盛有10千克水，水的整体深度是30厘米，请求出容器底部受到的液体压强.

解题要点结合p=ρgh计算出液体压强，和容器形状是不存在关系的，针对液体压强公式进行计算，在此基础上将物体全部融入到液面深度上，做出改变工作，发现影响容器底部的是压强，是重点知识，解决此类知识内容关键在于深度Δh的变化，影响液体面的因素主要是物体在液体之中体积发生变化，也就是ΔV，所以可以画图寻找Δh和ΔV之间的关系，那么问题就可以轻松解决了.

变式一，求解液面上升后液体压强，底面积为200平方米的圆柱容器，将其放置在桌面上，内部盛有深度为30厘米的水，再将一个体积为500 立方米物体放入到水中，那么物体则会浸入到水中，水不会溢出，请求出底部受到的液体压强.将物体放入到液体中，那么容器中液面就会上升，容器底部受到的液体压强会不断提升，那么此时的液体压强p=ρg(h原+Δh)，物体侵入的状态，第一种是悬浮，第二种是沉底，第三种是受到压力后处于一种平衡状态，只有物体浸没其中，那么V物=V排和状态是不存在关系的.所以可以针对悬浮状态进行分析，如图9中将物体放入到液面中，液体面积上升到Δh，此部分水的体积和增加物体体积相等所以：ΔV=V排=S·Δh，那么Δh=V排/S，则容器底部受到得到液体压强是p=ρgh=ρg(h原+Δh)=ρg(h原+V排/S).

图9

变式二是一个底面积是200平方米的圆柱容器，放置在水平桌面上，内部专有深度为30厘米的水.将其放置在重为2N、底面积为100平方米的目标放入到水中，那么木块漂浮水没有溢出，求出容器底部受到的液体压强.

图10

解题要点，结合生活情境，引导学生思考，木块浸入到液体中占得体积是V排，液体从木块四周上升，则可以依据变式一基础上进行求解，那么Δh=V排/(S-S物).这是初中物理知识中一个容易出现的难点知识，可以通过画图形式突破.物体放入水中液面就会上升，不过水的体积并不会发生变化，可以借助画图和物体前后体积变化解决问题.如图10，物体放入前，整体高度则是h，则容器底面积则是s，所以Sh=V水.放入木块后，则可以组成一个圆柱体，那么S(h+Δh)=V水+ΔV排.整理上述两个式子则为Δh=ΔV排/S.其中ΔV排是结合V排=F浮/ρg=ρh(h原+ΔV排/S)

总而言之，只有学生轻松掌握解题思路，以及正确解题方法，才能够正确解决初中物理压力压强基础知识，提升对基础知识的理解程度，所以需要对初中物理题进行分析和解决，做好总结工作，从而使得学生可以掌握具体知识内容，对于学生解决问题具有一定价值.学生还有具备合理解题思路，才能够更好的解决问题，提升初中物理压力压强解题效果，增强物理成绩，促进自身发展.